EP0155598A2 - Method for the underground gasification of coal - Google Patents
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- EP0155598A2 EP0155598A2 EP85102572A EP85102572A EP0155598A2 EP 0155598 A2 EP0155598 A2 EP 0155598A2 EP 85102572 A EP85102572 A EP 85102572A EP 85102572 A EP85102572 A EP 85102572A EP 0155598 A2 EP0155598 A2 EP 0155598A2
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/14—Drilling by use of heat, e.g. flame drilling
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- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
Definitions
- the invention relates to a method for underground gasification of coal in coal mines, in which one or more gasification agents for the gasification reaction and ignition means for triggering them from the surface of the earth are supplied to the seam through a hole.
- the present invention is therefore based on the object of developing a method for the underground gasification of coal in coal seams which permits economical operation while avoiding the disadvantages described.
- the gasification and ignition means are brought up to the seam through a pipe coaxially arranged in the bore and, after ignition of the exothermic gasification reaction, the pipe with its Sp / P
- the gasification and ignition means are brought through the annular space to the seam material surrounding the advanced pipeline, so that after renewed ignition the combustion channel is expanded like a cavern by burning, the the resulting gasification products are piped to the surface.
- Figure 1 shows the generation of a combustion channel in the seam through the drilling flame
- Figure 2 shows the cavern-like expansion of the combustion channel.
- both one or more gasification agents S such as air, oxygen and water for the gasification reaction and ignition means Z such as e.g. rolled and surface ignited saltpeter paper to trigger the gasification reaction up to seam 3.
- gasification agents S such as air, oxygen and water
- ignition means Z such as e.g. rolled and surface ignited saltpeter paper to trigger the gasification reaction up to seam 3.
- a depression in the seam is formed by burning, into which the pipeline with its mouth 4 or an attached nozzle is guided with the drilling flame that forms, so that a burning channel 5 is formed as the burning progresses.
- the gasification products V produced in this process are conducted through the annular space 6 between the bore and the pipeline to the surface.
- Water W is added to the gasifying agent to cool the pipe mouth 4 or nozzle. Without the addition of water - for example when using pure oxygen - high temperatures (2000 ° C) arise very quickly, so that the material of the pipe mouth or nozzle would melt. On the one hand, by adding suitable amounts of water using the Endothermic reaction between coal and water according to the chemical equation a lowering of the reaction temperature can be forced.
- the distance between the front of the burnup and the pipe mouth or nozzle can be increased, at the same time achieving a sharper formation of the drilling flame and a local concentration of the burnup, which results in the formation of a narrower one Firing channel and thus faster propulsion.
- the reaction temperature can easily be reduced to temperatures below 1500 ° C. and the hot flame tip brought forward with respect to the nozzle, which means that there is no longer any danger of the pipe or nozzle material melting.
- Common fire and oxidation resistant materials such as asbestos, chamotte, sillimanite, magnesite, chromite are suitable as pipe and nozzle material.
- the pipeline can be designed both as a rigid and as a flexible arrangement. In the latter case, the pipeline is brought down from the surface of the earth in an approximately vertical bore, then bent in accordance with the course of the coal seam on a support and deflection device 7 and driven forward as the burning progresses. It is generally sufficient to form only the front section of the pipeline, the length of which is determined by the intended length of the combustion channel.
- the combustion channel is partly very smooth and clean on its inner surface and has a diameter which is only slightly larger than the outer diameter of the pipeline. Sometimes it is noticeably larger in diameter and also very rugged. The latter is the case when air is predominantly used as an oxidizing agent.
- the former case corresponds to the use of oxygen, with propulsion speeds of several meters per hour being achieved.
- the working direction is reversed with regard to the gas flows; i.e. the gasification products formed are then passed through the interior of the pipeline to the surface, while the gasification agents, including water - this optionally in the form of steam - are fed through the annular space .6 (FIG. 2).
- the seam material surrounding the pipeline is possibly re-ignited at the beginning of the combustion channel 5, so that the burn-off front extends around the hole drilled into the coal seam by surface.
- the gaseous reaction products escape from the combustion zone through the combustion channel and finally through the coaxial pipeline to Ubertage. This forms a cavern-like extension 8 of the combustion channel or around the borehole of Ubertage.
- the method according to the invention avoids two major difficulties of the conventional procedure for underground gasification, in that it basically makes do with a drilling from the surface and the combustion channel technology by means of flame drilling does not depend on a predetermined porosity of the coal as a prerequisite for the combustion.
- the process is therefore particularly suitable for the extraction of hard coal that is stored in large depths (1500 to 5000 m and possibly even deeper).
- a hard coal cube with an edge length of about 10 cm is heated on its surface with a gas flame, whereby a depression of about 20 mm in diameter is formed.
- An oxygen stream of 180 l / h, to which water vapor corresponding to 190 g / h liquid water is mixed, is passed into and out of this depression through a quartz glass nozzle with a clear width of 1 mm steered a distance of about 15 mm.
- the coal glows incandescent at the bottom of the depression. The part of the depression near the surface appears in a lighter to darker red.
- the pipeline with the nozzle is slowly and steadily lowered into the resulting combustion channel. After 6 minutes, the entire length of the coal block is pierced.
- the combustion channel is very smooth on its wall and has only a slightly larger diameter (about 10 mm) than the nozzle or the pipe. The quartz nozzle remains undamaged under these operating conditions.
- Example 2 Operation in the same manner as in Example 1. Instead of oxygen, 900 l / h of air are added as the oxidizing agent, which is mixed with 200 g / h of water in the form of steam. After about 1/4 hour, the coal block is pierced. The hole created is irregular and jagged in the wall. The diameter of 20 to 25 mm is much larger than when burning with an oxygen flame.
- the bore is lined with a steel tube up to the seam.
- a further steel pipeline with a clear width of 100 mm runs in this pipe, which ends at the lower end in a flexible hose made of asbestos mesh and ends with a ceramic nozzle made of chamotte.
- a deflection device in the seam according to FIG. 1 directs the nozzle opening against the coal.
- a bundle of rolled saltpeter paper ignited above ground is transported through the inner pipeline to the underground. The burning bundle not only moves in free fall, but is accelerated by the combustion gases escaping at the top.
- the burning bundle After a few seconds the burning bundle has reached the coal pile, whereby the coal is immediately heated on the surface.
- the oxygen of several cubic meters per hour flowing in through the inner pipe at the same time creates a directed flame that forms a depression.
- the oxygen is increased to 600 m 3 / h every hour and steam is also added to the oxygen stream at 475 kg / h.
- the deflected pipeline can be ge speed of about 10 m / h are sunk or advanced into the combustion channel.
- An amount of gas of about 3000 m 3 escapes from the well every hour .
- the gas shows the following composition and has a calorific value of about 2570 kcal / Nm 3 .
- Example 3 After two hours of stationary operation according to Example 3, the pipeline advanced has created a combustion channel of approximately 20 m in length. Now, after flushing the entire gas path with nitrogen, the direction of flow of the gases is reversed. As a result, the burn-off front shifts in the direction of the beginning of the combustion channel, so that in general no renewed ignition of the surface is necessary.
- the oxidation mixture now introduced through the annulus of the well is slowly increased to about 1500 m 3 / h oxygen and 1200 kg / h steam. Approximately 7500 m 3 / h gas of comparable analysis and calorific value as in Example 3 now flow from the pipeline every hour.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu'r untertägigen Vergasung von Kohle in Kohletlözen, bei dem ein oder mehrere Vergasungsmittel für die Vergasungsreaktion sowie Zündmittel zu deren Auslösung von der Erdoberfläche aus durch eine Bohrung dem Flöz zugeführt werden.The invention relates to a method for underground gasification of coal in coal mines, in which one or more gasification agents for the gasification reaction and ignition means for triggering them from the surface of the earth are supplied to the seam through a hole.
Zur untertägigen Vergasung von Kohle wird nach einem in P. Ledent, T.K. Li, V. Chandelle, R. Fabry, M. Kurth und C. Sonntag, Verfahren und Stand der Untertagevergasung von Kohle, Seminar: Eigenschaften und Reaktionen von Kohle für Untertage-Umwandlungsprozesse sowie in situ-Meßverfahren, Kurzfassung der Vorträge, Hannover 12.-14.10.1983, beschriebenen Verfahren von einem Bohrloch ausgehend eine Abbrandzone in Richtung auf mindestens ein weiteres Bohrloch vorgetrieben, durch welches die gasförmigen Umsetzungsprodukte nach Ubertage gefördert werden. Dieses Verfahren wurde bereits mit Erfolg in mäßigen Teufen (>500 m) betrieben. Seine Durchführung setzt eine gewisse Permeabilität der Kohle voraus, um den gasförmigen Produkten den Abzug bzw. Durchgang zu ermöglichen. Während bei der Durchführung in geringen Teufen die Porosität des Deckgebirges zu hohen Gasverlusten führt, verhindert eine mangelhafte Durchlässigkeit der Kohle eine einfache Durchführung des Verfahrens in großen Teufen (>1000 m). In diesen Tiefen fehlen die für den Fortschritt des Abbrandes notwendigen, als Durchlässe dienenden Klüfte (Schlechten)in der Kohle.For underground gasification of coal, according to P. Ledent, TK Li, V. Chandelle, R. Fabry, M. Kurth and C. Sonntag, the procedure and status of underground gasification of coal, seminar: Properties and reactions of coal for underground Conversion processes as well as in-situ measurement methods, short version of the lectures, Hanover October 12-14, 1983, described methods proceeding from one borehole to a burn-up zone in the direction of at least one further borehole, through which the gaseous reaction products are conveyed to the surface. This process has already been successfully carried out in moderate depths (> 500 m). Its implementation requires a certain permeability of the coal in order to allow the gaseous products to be drawn off or passed through. While the porosity of the overburden leads to high gas losses when it is carried out at low depths, insufficient permeability of the coal prevents the process from being carried out easily at large depths (> 1000 m). At these depths, the gaps (bad) necessary for the progress of the burn-up and serving as passages are missing in the coal.
Mit großem und kostspieligem Aufwand wurde daher schon versucht, durch zusätzliche Maßnahmen, wie Rißaufsprengung durch Flüssigkeitskapillarwirkung, mikrobiologische Aufschlußverfahren, flözgängige Bohrungen, eine Auflockerung bzw. eine Erhöhung der Durchlässigkeit zu bewirken.With great and costly effort, attempts have therefore already been made to bring about loosening or increasing the permeability by means of additional measures, such as crack blasting by means of liquid capillary action, microbiological digestion processes, seam-compatible boreholes.
Eine weitere hohe Kostenbelastung dieser Untertagevergasungsverfahren ist gegeben durch die verhältnismäßig stark ansteigenden Bohrkosten mit zunehmender Teufe.A further high cost burden of these underground gasification processes is given by the relatively sharply increasing drilling costs with increasing depth.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur untertägigen Vergasung von Kohle in Kohleflözen zu entwickeln, das unter Vermeidung der geschilderten Nachteile einen wirtschaftlichen Betrieb gestattet.The present invention is therefore based on the object of developing a method for the underground gasification of coal in coal seams which permits economical operation while avoiding the disadvantages described.
Zur Lösung der Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art die Vergasungs- und Zündmittel durch eine in der Bohrung koaxial angeordnete Rohrleitung bis an das Flöz herangeführt und nach Zündung der exothermen Vergasungsreaktion die Rohrleitung mit ihrer Sp/PTo achieve the object, in a method of the type described at the outset, the gasification and ignition means are brought up to the seam through a pipe coaxially arranged in the bore and, after ignition of the exothermic gasification reaction, the pipe with its Sp / P
Mündung- in die durch Abbrand entstehende Vertiefung im Flöz nachgeführt und dabei Wasser zur Kühlung der Rohrmündung und zur Herabsetzung der Vergasungstemperatur durch endotherme Teilreaktion herangeführt, so daß mit Fortschritt einer den Abbrand bewirkenden Bohrflamme ein Brennkanal entsteht, wobei die entstehenden Vergasungsprodukte durch den Ringraum zwischen Bohrung und Rohrleitung nach Ubertage geleitet werden.Mouth - into the deepening in the seam caused by the burn-up and thereby water for cooling the pipe mouth and for lowering the gasification temperature by endothermic partial reaction, so that a combustion channel is created with the progress of a burning flame causing the burn-off, the resulting gasification products through the annular space between the bore and pipeline are routed to the surface.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden nach dem Anlegen eines ausreichend langen Brennkanals mit Hilfe der Bohrflamme die Vergasungs-und Zündmittel durch den Ringraum an das die vorgeschobene Rohrleitung umgebende Flözmaterial herangeführt, so daß nach erneuter Zündung der Brennkanal durch Abbrand kavernenartig erweitert wird, wobei die entstehenden Vergasungsprodukte durch die Rohrleitung nach Ubertage geleitet werden.According to a further feature of the invention, after the creation of a sufficiently long combustion channel with the help of the drilling flame, the gasification and ignition means are brought through the annular space to the seam material surrounding the advanced pipeline, so that after renewed ignition the combustion channel is expanded like a cavern by burning, the the resulting gasification products are piped to the surface.
Einzelheiten und Erläuterungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben.Details and explanations of the method according to the invention are described below with reference to the drawing.
Wie Figur 1 veranschaulicht, werden durch eine in einer Tiefbohrung 1 koaxial angeordnete Rohrleitung 2 sowohl ein oder mehrere Vergasungsmittel S wie Luft, Sauerstoff und Wasser für die Vergasungsreaktion als auch Zündmittel Z wie z.B. gerolltes und Ubertage gezündetes Salpeterpapier zur Auslösung der Vergasungsreaktion bis an das Flöz 3 herangeführt.As illustrated in FIG. 1, through a
Nach Zündung der exothermen Vergasungsreaktion entsteht durch Abbrand eine Vertiefung im Flöz, in die die Rohrleitung mit ihrer Mündung 4 oder einer aufgesetzten Düse mit der sich ausbildenden Bohrflamme nachgeführt wird, so daß mit fortschreitendem Abbrand ein Brennkanal 5 entsteht. Die dabei erzeugten Vergasungsprodukte V werden durch den Ringraum 6 zwischen Bohrung und Rohrleitung nach Ubertage geleitet.After ignition of the exothermic gasification reaction, a depression in the seam is formed by burning, into which the pipeline with its mouth 4 or an attached nozzle is guided with the drilling flame that forms, so that a
Zur Kühlung der Rohrmündung 4 bzw. Düse wird dem Vergasungsmittel Wasser W zugesetzt. Ohne den Wasserzusatz entstehen - z.B. bei Einsatz von reinem Sauerstoff - sehr rasch hohe Temperaturen ( 2000°C), so daß das Material der Rohrmündung bzw. der Düse schmelzen würde. Einerseits kann durch Beimischung geeigneter Wassermengen unter Ausnützung der Endothermie der Umsetzung zwischen Kohle und Wasser gemäß der chemischen Gleichung
Als Rohr- und Düsenmaterial eignen sich übliche feuer- und oxidationsfeste Materialien wie Asbest, Schamotte, Sillimanit, Magnesit, Chromit.Common fire and oxidation resistant materials such as asbestos, chamotte, sillimanite, magnesite, chromite are suitable as pipe and nozzle material.
Die Rohrleitung kann sowohl als starre wie auch als flexible Anordnung ausgebildet sein. Im letzteren Fall wird die Rohrleitung in einer etwa senkrechten Bohrung von der Erdoberfläche aus niedergebracht, dann dem Verlauf des Kohleflözes entsprechend an einer Stütz- und Ablenkeinrichtung 7 abgebogen und dem fortschreitenden Abbrand folgend vorangetrieben. Es genügt im allgemeinen, nur den vorderen Abschnitt der Rohrleitung flexibel auszubilden, dessen Länge bestimmt ist durch die vorgesehene Länge des Brennkanals.The pipeline can be designed both as a rigid and as a flexible arrangement. In the latter case, the pipeline is brought down from the surface of the earth in an approximately vertical bore, then bent in accordance with the course of the coal seam on a support and
Der Brennkanal ist je nach Betriebsweise teils sehr glatt und sauber an seiner inneren Oberfläche und weist einen Durchmesser auf, der nur wenig größer als der äußere Durchmesser der Rohrleitung ist. Teils ist er von merklich größerem Durchmesser und auch stark zerklüftet. Letzteres ist der Fall bei überwiegender Verwendung von Luft als Oxidationsmittel. Der erstere Fall entspricht dagegen dem Einsatz von Sauerstoff, wobei Vortriebsgeschwindigkeiten von mehreren Metern je Stunde erreicht werden.Depending on the mode of operation, the combustion channel is partly very smooth and clean on its inner surface and has a diameter which is only slightly larger than the outer diameter of the pipeline. Sometimes it is noticeably larger in diameter and also very rugged. The latter is the case when air is predominantly used as an oxidizing agent. The former case, on the other hand, corresponds to the use of oxygen, with propulsion speeds of several meters per hour being achieved.
Beim Abbrand verbrennen sowohl der Kohlenstoff der Kohle als auch die Teeranteile. Letztere entweichen infolge der hohen Temperatur zunächst als gasförmige Schwelprodukte und werden schließlich zum Teil oxidativ umgesetzt. Dadurch verbleibt eine konzentrische koksartige Zone um den Brennkanal. Diese Kokszone hat gewöhnlich eine Ausdehnung vom 3- bis 5-Fachen des Brennkanaldurchmessers und weist eine hohe Porösität auf. Diese hochporöse Zone hat Bedeutung für den Abzug der Vergasungsprodukte, die sowohl durch den Ringraum zwischen Rohrleitung und Brennkanalwandung als auch durch die porösen Kohlepartien entweichen.When it burns up, both the carbon in the coal and the tar components burn. Due to the high temperature, the latter initially escape as gaseous smoldering products and are finally partially oxidatively converted. This leaves a concentric coke-like zone around the combustion channel. This coke zone is usually 3 to 5 times the diameter of the combustion channel and has a high porosity. This highly porous zone is important for the extraction of the gasification products, which escape both through the annular space between the pipeline and the combustion channel wall and through the porous coal parts.
Nach dem Anlegen eines genügend langen Brennkanals, beispielsweise mit einer Länge von 10 bis 20 Metern, wird die Arbeitsrichtung in Bezug auf die Gasströme umgekehrt; d.h. die gebildeten Vergasungsprodukte werden dann durch das Innere der Rohrleitung nach Übertage geleitet, während die Vergasungsmittel einschließlich Wasser - dieses gegebenenfalls in Form von Dampf - durch den Ringraum .6 zugeführt werden (Figur 2). Das die Rohrleitung umgebende Flözmaterial wird am Anfang des Brennkanals 5 gegebenenfalls erneut gezündet, so daß sich die Abbrandfront um die von Ubertage in das Kohleflöz niedergebrachte Bohrung ausdehnt. Die gasförmigen Umsetzungsprodukte entweichen aus der Abbrandzone durch den Brennkanal und schließlich durch die koaxiale Rohrleitung nach Ubertage. Hierdurch bildet sich eine kavernenartige Erweiterung 8 des Brennkanals bzw. um das Bohrloch von Ubertage aus. Durch Anlegen verschiedener Brennkanäle radial zur Bohrung 1 können durch Stützpfeiler getrennte Abbaukavernen gebildet werden. Auf diese Weise wird den gebirgsmechanischen Festigkeitserfordernissen entsprochen, um ein unerwünschtes Hereinbrechen des Hangenden zu vermeiden.After creating a sufficiently long combustion channel, for example with a length of 10 to 20 meters, the working direction is reversed with regard to the gas flows; i.e. the gasification products formed are then passed through the interior of the pipeline to the surface, while the gasification agents, including water - this optionally in the form of steam - are fed through the annular space .6 (FIG. 2). The seam material surrounding the pipeline is possibly re-ignited at the beginning of the
Das Verfahren nach der Erfindung umgeht zwei wesentliche Schwierigkeiten des herkömmlichen Vorgehens zur Untertagevergasung, indem es grundsätzlich mit einer Bohrung von Ubertage auskommt und durch die Brennkanaltechnik mittels Flammbohren nicht auf eine vorgegebene Porösität der Kohle als Voraussetzung für den Abbrand angewiesen ist. Das Verfahren eignet sich daher ganz besonders für die Aufschließung der in großen Teufen (1500 bis 5000 m und gegebenenfalls noch tiefer) lagernden Steinkohle.The method according to the invention avoids two major difficulties of the conventional procedure for underground gasification, in that it basically makes do with a drilling from the surface and the combustion channel technology by means of flame drilling does not depend on a predetermined porosity of the coal as a prerequisite for the combustion. The process is therefore particularly suitable for the extraction of hard coal that is stored in large depths (1500 to 5000 m and possibly even deeper).
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren.The following examples illustrate the process according to the invention.
Ein Steinkohlenwürfel von etwa 10 cm Kantenlänge wird auf seiner Oberfläche mit einer Gasflamme erhitzt, wobei sich eine Vertiefung von etwa 20 mm Durchmesser ausbildet. In diese Vertiefung wird ein Sauerstoffstrom von 180 1/h, dem Wasserdampf entsprechend 190 g/h flüssigem Wasser zugemischt ist, durch eine Quarzglasdüse von 1 mm lichter Weite und aus einer Entfernung von etwa 15 mm gelenkt. Am Boden der Vertiefung leuchtet die Kohle weißglühend auf. Der oberflächennahe Teil der Vertiefung erscheint in einem helleren bis dunkleren Rot.A hard coal cube with an edge length of about 10 cm is heated on its surface with a gas flame, whereby a depression of about 20 mm in diameter is formed. An oxygen stream of 180 l / h, to which water vapor corresponding to 190 g / h liquid water is mixed, is passed into and out of this depression through a quartz glass nozzle with a clear width of 1 mm steered a distance of about 15 mm. The coal glows incandescent at the bottom of the depression. The part of the depression near the surface appears in a lighter to darker red.
Bei stationärer Beschickung der Düse mit Sauerstoff und Wasserdampf wird die Rohrleitung mit der Düse langsam und stetig in den entstehenden Brennkanal gesenkt. Nach 6 Minuten ist der Kohleblock in seiner ganzen Länge durchbohrt. Der Brennkanal ist sehr glatt an seiner Wand und hat einen nur geringfügig größeren Durchmesser (etwa 10 mm) als die Düse bzw. die Rohrleitung. Die Quarzdüse bleibt unter diesen Betriebsbedingungen unbeschädigt.When the nozzle is charged with oxygen and water vapor, the pipeline with the nozzle is slowly and steadily lowered into the resulting combustion channel. After 6 minutes, the entire length of the coal block is pierced. The combustion channel is very smooth on its wall and has only a slightly larger diameter (about 10 mm) than the nozzle or the pipe. The quartz nozzle remains undamaged under these operating conditions.
Betrieb in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Als Oxidationsmittel wird anstelle von Sauerstoff 900 1/h Luft zugeführt, welcher 200 g/h Wasser in Form von Dampf zugemischt wird. Nach etwa 1/4 Stunde ist der Kohleblock durchbohrt. Das entstandene Loch ist unregelmäßig und in der Wand zerklüftet. Der Durchmesser ist mit 20 bis 25 mm wesentlich größer als beim Durchbrennen mit einer Sauerstoffflamme.Operation in the same manner as in Example 1. Instead of oxygen, 900 l / h of air are added as the oxidizing agent, which is mixed with 200 g / h of water in the form of steam. After about 1/4 hour, the coal block is pierced. The hole created is irregular and jagged in the wall. The diameter of 20 to 25 mm is much larger than when burning with an oxygen flame.
Ein in etwa 300 m Teufe befindliches und etwa waagrecht verlaufendes Kohleflöz von 1,60 m Mächtigkeit wird über eine vertikale Bohrung von 200 mm Durchmesser angebohrt. Bis zum Flöz ist die Bohrung mit einem Stahlrohr ausgekleidet. In diesem Rohr verläuft eine weitere stählerne Rohrleitung von 100 mm lichter Weite, die am unteren Ende in eine flexible Schlauchleitung aus Asbestgeflecht mündet und mit einer keramischen Düse aus Schamotte abschließt. Durch eine Ablenkvorrichtung im Flöz gemäß Figur 1 wird die Düsenöffnung gegen die Kohle gerichtet. Nach Füllen der Anlage mit Sauerstoff wird ein Ubertage gezündetes Bündel aus gerolltem Salpeterpapier durch die innere Rohrleitung nach Untertage befördert. Das brennende Bündel bewegt sich nicht nur im freien Fall, sondern wird durch die am oberen Ende entweichenden Verbrennungsgase schubartig beschleunigt. Bereits nach wenigen Sekunden hat das brennende Bündel den Kohlenstoß erreicht, wobei die Kohle sofort oberflächlich erhitzt wird. Der gleichzeitig durch die innere Rohrleitung nachströmende Sauerstoff von mehreren Kubikmetern pro Stunde erzeugt eine gerichtete Flamme, die eine Vertiefung bildet. Unmittelbar darauf wird stündlich der Sauerstoff bis auf 600 m3/h erhöht und außerdem Dampf mit 475 kg/h dem Sauerstoffstrom zugemischt. Die abgelenkte Rohrleitung kann mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 m/h in den Brennkanal eingesenkt bzw. vorgeschoben werden. Aus der Bohrung entweicht eine Gasmenge von stündlich etwa 3000 m3. Das Gas zeigt die folgende Zusammensetzung
Nach zweistündigem, stationärem Betrieb gemäß Beispiel 3 hat die vorangeschobene Rohrleitung einen Brennkanal von etwa 20 m Länge erzeugt. Es wird nun -.nach zwischengeschalteter Spülung des gesamten Gasweges mit Stickstoff - die Strömungsrichtung der Gase umgekehrt. Hierdurch verlagert sich die Abbrandfront in Richtung auf den Anfang des Brennkanals, so daß im allgemeinen keine erneute Zündung von Ubertage erforderlich wird. Das jetzt durch den Ringraum der Bohrung eingeführt Oxidationsgemisch wird langsam steigernd auf etwa 1500 m3/h Sauerstoff und 1200 kg/h Dampf erhöht. Aus der Rohrleitung strömen jetzt stündlich etwa 7500 m3/h Gas von vergleichbarer Analyse und Heizwert wie in Beispiel 3.After two hours of stationary operation according to Example 3, the pipeline advanced has created a combustion channel of approximately 20 m in length. Now, after flushing the entire gas path with nitrogen, the direction of flow of the gases is reversed. As a result, the burn-off front shifts in the direction of the beginning of the combustion channel, so that in general no renewed ignition of the surface is necessary. The oxidation mixture now introduced through the annulus of the well is slowly increased to about 1500 m 3 / h oxygen and 1200 kg / h steam. Approximately 7500 m 3 / h gas of comparable analysis and calorific value as in Example 3 now flow from the pipeline every hour.
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